信号传输装置、滤波器及基板间通信装置的制造方法
【专利说明】信号传输装置、滤波器及基板间通信装置
[0001]本案是母案为如下申请的分案申请:
申请日:2011年8月31日
申请号:201110254328.2
发明名称:信号传输装置、滤波器及基板间通信装置。
技术领域
[0002]本发明涉及一种使用多个分别形成有谐振器的基板进行信号(电磁波)传输的信号传输装置、滤波器及基板间通信装置。
【背景技术】
[0003]过去已知有使多个谐振器发生电磁耦合进行信号(电磁波)传输的传输装置。例如，在非专利文献I中提出了一种利用共振(Resonance)现象使配置于空中的螺旋状输电端线圈与受电端线圈发生电磁耦合，从而实现无线式输电系统的方法。在该输电系统中，输电端线圈和受电端线圈中分别配置有激发用环状导体，输电端的环状导体上连接着用于供电的高频电源电路，受电端的环状导体上连接着设备作为负载。
[0004]现有技术文献非专利文献 【非专利文献I】
"Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances"， Sciencevol.317，PP.83-86，2007-6。
[0005]在上述无线输电系统中，输电端线圈和受电端线圈以及激振用环状导体分别以相同的谐振频率f0进行谐振。基本上，在输电端线圈和受电端线圈，作为以谐振频率f0为通频带的2级BPF (带通滤波器)进行动作。在该输电系统中，在输电端线圈和受电端线圈未发生电磁耦合的情况下单独的谐振频率的频带包含在发生了电磁耦合的状态下的谐振频率f0的频带内，因此，例如，即使在输电端线圈和受电端线圈未发生电磁耦合的情况下，输电端线圈也会放射出电力。在利用与该输电系统同样的原理进行信号传输的情况下，就会出现信号(电磁波)泄漏的问题。
【发明内容】
[0006]本发明是借鉴了上述问题点而提出的，其目的在于提供一种能够防止信号(电磁波)泄漏的信号传输装置、滤波器和基板间通信装置。
[0007]本发明的第I观点的信号传输装置包括:多个基板；以及多个谐振部，在将多个基板在第一方向彼此对置配置的状态下，并列配置在与第一方向不同的第二方向，各自以预定的谐振频率谐振，彼此电磁耦合，由此，在相邻的谐振部之间对包含预定谐振频率的预定的通频带的信号进行传输，多个基板中的至少一个基板在第二方向具有二个以上谐振器，其他的一个或二个以上基板在第二方向分别具有一个以上谐振器。
[0008]另外，多个谐振部中的至少一个谐振部由在多个基板间沿第一方向彼此对置的多个谐振器构成，这些彼此对置的多个谐振器彼此以混合谐振模式发生电磁耦合，由此，作为整体构成一个以预定谐振频率进行谐振的耦合谐振器，并且在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下，形成了耦合谐振器的多个谐振器按照各基板以不同于预定谐振频率的其他谐振频率进行谐振。
[0009]本发明的滤波器采用与上述本发明第I观点的信号传输装置相同的结构，作为滤波器进行动作。
[0010]本发明的基板间通信装置还可以在本发明的第I观点的信号传输装置的结构中包括:第一输入输出端子，直接与多个基板中的至少一个基板中的第一谐振器物理式连接、或者与第一谐振器隔开间隔地电磁耦合；以及第二输入输出端子，直接与不同于形成了第一谐振器的基板的至少一个其它基板中的其它谐振器物理式连接、或者与其他谐振器隔开间隔地电磁耦合，在将多个基板在第一方向彼此对置配置的状态下，在不同基板间进行信号传输。
[0011]在本发明第I观点的信号传输装置、滤波器或基板间通信装置中，在将多个基板在第I方向上彼此对置配置的状态下，在与第I方向不同的第2方向上并列配置多个谐振部。多个谐振部各自以预定的谐振频率进行谐振，彼此电磁耦合，由此，在相邻谐振部之间对包含预定谐振频率的预定的通频带的信号进行传输。多个谐振部之中至少一个谐振部是由多个谐振器以混合谐振模式发生电磁耦合而形成一个整体以预定频率进行谐振的耦合谐振器，并且在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下，形成了耦合谐振器的多个谐振器按照各基板以不同于预定的谐振频率的其他谐振频率进行谐振。
[0012]即，多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下的频率特性与彼此发生电磁耦合的状态下的频率特性呈现出不同的状态。因此，在多个基板彼此电磁耦合的状态下，在包含预定谐振频率在内的预定通频带内进行信号传输，而在以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下，变为在预定通频带内不进行信号传输的状态。
[0013]在本发明的第I观点的信号传输装置或滤波器中还包括:第I输入输出端子，直接与多个谐振部之中构成第I谐振部的至少一个第I谐振器物理式连接、或者与第I谐振器隔开间隔地电磁耦合；第2输入输出端子，直接与构成不同于第I谐振部的其他谐振部的至少一个其他谐振器物理式连接、或者与其他谐振器隔开间隔地电磁耦合，也可以在将多个基板沿第I方向彼此对置配置的状态下，在不同基板之间或同一基板内进行信号传输。
[0014]另外，在本发明第I观点的信号传输装置、滤波器或基板间通信装置中，也可以在第I输入输出端子上连接滤波器单元，该滤波器单元能够使预定的通频带的信号通过，但会滤掉处于预定的通频带以外的频带的其他谐振频率的信号。
[0015]另外，在本发明第I观点的信号传输装置、滤波器或基板间通信装置中，在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下，形成耦合谐振器的多个谐振器也可以按照各基板以同一其他谐振频率进行谐振。
[0016]另外，多个基板之中在第2方向上具有2个以上谐振器的基板内，相邻谐振器的单独的谐振频率也可以彼此不同。
[0017]另外，在本发明第I观点的信号传输装置、滤波器或基板间通信装置中，也可以采用多个谐振部之中第I谐振部和第2谐振部分别形成耦合谐振器的结构，构成第I谐振部的多个谐振器和构成第2谐振部的其他多个谐振器也可以形成在相同的2个以上的基板上。
[0018]或者，也可以是，采用多个谐振部之中第I谐振部和第2谐振部分别形成耦合谐振器的结构，第I谐振部和第2谐振部彼此沿第2方向相邻配置，构成第I谐振部的多个谐振器和构成第2谐振部的其他多个谐振器形成在局部不同的基板上。
[0019]本发明第2观点的信号传输装置包括:多个基板；分别形成在多个基板上的谐振器；耦合谐振器，在将多个基板沿第I方向彼此对置配置的状态下，由彼此对置的多个谐振器之间彼此以混合谐振模式发生电磁耦合而形成，整体以预定的谐振频率进行谐振；滤波器单元，相对于多个基板之中的至少一个基板的谐振器设置，在耦合谐振器之间使包含预定的谐振频率在内的预定通频带的信号通过。此外，在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下，形成了耦合谐振器的多个谐振器按照各基板以不同于预定的谐振频率的其他谐振频率进行谐振，滤波器单元滤掉处于预定通频带以外的频带内的其他谐振频率的信号。
[0020]在本发明第2观点的信号传输装置中，在将多个基板在第I方向上彼此对置配置的状态下，多个谐振器以混合谐振模式发生电磁耦合而构成了一个整体以预定频率进行谐振的耦合谐振器，并且在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下，形成了耦合谐振器的多个谐振器按照各基板以不同于预定的谐振频率的其他谐振频率进行谐振。即，多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下的频率特性与彼此电磁耦合的状态下的频率特性呈现出不同的状态。因此，在多个基板彼此电磁耦合的状态下，在包含预定谐振频率在内的预定通频带内进行信号传输，而在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下，在预定通频带内不进行信号传输。
[0021]进而，在至少I个基板中，无论多个基板是否彼此对置配置，滤波器单元都将滤掉处于预定通频带以外的频带内的其他谐振频率的信号。由此，在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下，变为在预定的通频带内不进行信号传输的状态，并且在处于预定通频带以外的频带内的其他谐振频率下也不进行信号传输。
[0022]另外，在本发明第I或第2观点的信号传输装置、滤波器或基板间通信装置中，所谓的“信号传输”并不限于通过模拟信号或数字信号等的发送/接收这样的信号传输，也包含电力的输送/接收这样的电力传输。
[0023]发明效果
根据本发明第I或第2观点的信号传输装置、滤波器或基板间通信装置，在多个谐振器以混合谐振模式发生电磁耦合而构成了一个整体以预定频率进行谐振的耦合谐振器，并且多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下，形成了耦合谐振器的多个谐振器按照各基板以不同于预定的谐振频率的其他谐振频率进行谐振，因此，能够使多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下的频率特性与彼此电磁耦合的状态下的频率特性呈现出不同的状态。因此，在多个基板彼此电磁耦合的状态下，在包含预定谐振频率在内的预定通频带内进行信号传输，而在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式充分分开的状态下，将变为在预定通频带内不进行信号传输的状态，由此，在多个基板彼此充分分开的情况下，能够防止形成于各基板上的谐振器泄漏信号(电磁波)。
[0024]特别地，根据本发明第2观点的信号传输装置，至少在I个基板上，利用滤波器单元滤掉了处于预定通频带以外的频带内的其他谐振频率的信号，因此，在多个基板以彼此不发生电磁耦合的方式分开的状态下，变为在预定的通频带内不进行信号传输的状态，并变为预定通频带以外的频带内的其他谐振频率下也不进行信号传输的状态。由此，能够更有效地防止信号(电磁波)泄漏。
【附图说明】
[0025]图1是将本发明第I实施方式中的信号传输装置(滤波器、基板间通信装置)的一个结构实例与基板各部分的谐振频率一起示出的剖视图。
[0026]图2是表示具有比较例的谐振器结构的基板的剖视图。
[0027]图3是表示将2个图2所示的基板对置配置的结构的剖视图。
[0028]图4 (A)是表示由一个谐振器发生的谐振频率的说明图；(B)是表示由2个谐振器发生的谐振频率的说明图。
[0029]图5是表示将2个耦合谐振器并列配置的情况下的谐振频率的说明图。
[0030]图6是关于通频带的说明图。
[0031]图7是表示谐振器的第I具体实例的平面图。
[0032]图8是表示谐振器的第2具体实例的平面图。
[0033]图9是表示谐振器的第3具体实例的平面图。
[0034]图10是表示谐振器的第4具体实例的平面图。
[0035]图11是表示谐振器的第5具体实例的平面图。
[0036]图12是表示谐振器的第6具体实例的平面图。
[0037]图13是表示谐振器的第7具体实例的平面图。
[0038]图14是表示谐振器的第8具体实例的平面图。
[0039]图15是表示谐振器的第9具体